高中化学性质实验方案的设计试题

氮、磷、锌是与生命活动密不可分的元素。请回答下列问题：
(1)NH₃和pH₃都是极性分子，其中极性较大的是______，理由是______。
(2)NH₄NO₃是一种重要的化学肥料，其中N原子的杂化方式是______。
(3)氮化硼（BN)的一种晶体结构与金刚石相似，则B－N－B之间的夹角是____________。氮化砸的密度为3.52g/cm³，则B－N键的键长是______pm (只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为N_A)。
(4)已知磷酸分子中，P、O原子均满足最外层8个电子的稳定结构，则：
①P与非羟基O之间的共价键的形成方式是____________；
②中和20mL0.1mol/L次磷酸（H₃PO₂)溶液需要0.1mo/L NaOH溶液的体积恰好为20 mL,则H₃PO₂的结构式是____________。
(5)Zn²⁺基态时的电子排布式是______，ZnO和ZnS的晶体结构相似，其中熔点较高的是______,理由是________________________

（1）铬的外围电子排布式是                 ，与铬同周期，最外层有3个未成对电子数的主族元素名称是      ，该元素对应的最低价氢化物分子的中心原子采取了        杂化方式，分子的空间构型是         。
（2）富勒烯（C₆₀）的结构如图，1molC₆₀分子中σ键的数目为______ 。继C₆₀后，科学家又合成了Si₆₀、N₆₀。请解释如下现象：熔点：Si₆₀>N₆₀>C₆₀，而破坏分子所需要的能量： N₆₀>C₆₀>Si₆₀，其原因是：                                 。

（3）氟化氢水溶液中存在氢键有     种。
（4）2011年诺贝尔化学奖授予了因发现准晶体材料的以色列科学家。某准晶体是锰与另一个短周期元素X形成的凝固态。已知：金属的电负性一般小于1.8。元素X与同周期相邻元素Y、Z的性质如下表：则X元素符号是        ，锰与X在准晶体中的结合力为          。

有A、B、C、D、E五种原子序数均小于30且依次增大的元素。A的基态原子2p能级有3个单电子；C的基态原子2p能级有1个单电子；E原子最外层有1个单电子，其次外层有3个能级且均排满电子；D与E同周期，价电子数为2。则：
（1）C、D形成的化合物化学式为______，A的单质分子中π键的个数为________。
（2）B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的，原因是_____________。
（3）A、B、C三种元素的第一电离能由大到小的顺序为______（用元素符号表示)。
（4）向E单质与适量浓硫酸反应后的溶液中逐滴加入A的最简单气态氢化物的水溶液，看到的现象是____________。
（5）A的最简单氢化物分子易与H^＋结合生成空间正四面体形的阳离子，而A与C形成的分子却难与H^＋结合，原因是_____________。

（6）C和D形成的化合物的晶胞结构如上图所示，已知晶体的密度为ρ g·cm^－3，阿伏加德罗常数为N_A，则晶胞边长a＝________cm（用ρ、N_A的计算式表示) 。

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。其材料除单晶硅，还有铜铟镓硒等化合物。

（1）镓的基态原子的电子排布式是                  。
（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为             （用元素符号表示）。
（3）气态SeO₃分子的立体构型为________。
（4）硅烷(Si_nH_2n＋2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是：_________________________________。
（5）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H₃BO₃）在水溶液中能与水反应生成[B(OH)₄]^－而体现一元弱酸的性质，则[B(OH)₄]^－中B的原子杂化类型为                ；
（6）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，反应的离子方程式为                                    ；
（7）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为_____________，若该晶胞的边长为a pm，则合金的密度为___________ g·cm^-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为N_A）。

铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。
（1）基态铬原子的价电子排布式为          。
（2）CrO₂Cl₂和NaClO均可作化工生产的氧化剂或氯化剂。制备CrO₂Cl₂的反应为：K₂Cr₂O₂+3CCl₄   2KC+2CrO₂Cl₂+3COCl₂↑。
①上述反应式中非金属元素电负性由大到小的顺序是      （用元素符号表示）。
②常温时CrO₂Cl₂是一种易溶于CCl₄的液体，则固态CrO₂Cl₂属于      晶体。
③COCl₂分子中所有原子均满足8电子构型，COCl₂分子中σ键和π键的个数比为     。
（3）NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同，其中Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分别为6.9×10^－2nm和7.8×10^－2nm。则熔点：NiO    FeO(填”<”、 “=”或 “>”)。
（4）CuCl的盐酸溶液能吸收CO生成复合物氯化羰基亚铜[Cu₂Cl₂(CO)₂·2H₂O]，其结构如图。下列说法不正确的是      （填标号）。

A．该复合物中存在化学健类型只有离子键、配位键

B．该复合物中Cl原子的杂化类型为sp^3

C．该复合物中只有CO和H2O作为配位体

D．CO与N2的价电子总数相同，其结构为C=O

（5）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH₃)₄]²⁺配离子。已知NF₃与NH₃的空间构型都是三角锥形，但NF₃不易与Cu²⁺形成配离子，其原因是       。

下表是元素周期表的一部分，回答下列问题（答题时用具体元素符号表示）。

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

⑩

（1）①、③形成的6原子气态化合物中含         个σ键，         个π键。
（2）元素⑨的原子核外次外层电子数为         个。焊接钢轨时，常利用元素⑨的氧化物与⑦的单质在高温下发生反应，写出其中一种反应的化学方程式           。
（3）④、⑤两元素原子第一电离能较大的是         ，两元素以质量比7:12组成的化合物A是一种高效火箭推进剂，相对分子质量为152，A的分子式为         。
（4）⑥和⑧可形成某离子化合物，下图所示结构         （选填“能”或“不能”）表示该离子化合物的晶胞；下图所示结构中，X离子的堆积方式为           （选填“ABAB…”或“ABCABC…”）。

（5）元素⑩单质的晶胞如图所示，该晶胞中金属原子的配位数为         ，每个晶胞“实际”拥有的原子数是         。

卤素化学丰富多彩，能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。
(1)卤素互化物如IBr ICl等与卤素单质结构相似、性质相近。Cl₂、IBr、ICl沸点由髙到低的顺序为
_____，I和Cl相比，电负性较大的是_____。
(2)基态溴原子的电子排布式为_____，碘原子价电子的电子排布图为_____。
(3)I₃⁺属于多卤素阳离子,根据VSEPR模型推测I₃⁺的空间构型为______，中心I原子的杂化轨道类型为
__________。
(4)请推测①HClO₄、②HIO₄、③H₅IO₆[可写成(HO)₅IO]三种物质的酸性由强到弱的顺序为_______(填序号)。
(5) 离子化合物RbICl₂存在复合阴离子，且晶体结构与NaCl相似，晶胞边长为685.5pm( pm=10^-12m), RbICl₂晶胞中含有______个氯原子，RbICl₂晶体的密度是_____g•cm³(只要求列箅式，不必计算出数值。阿伏伽德罗常数为N_A)。

铜锢稼硒(CIGS )等化合物薄膜太阳能电池是第三代太阳能电池之一。完成下列填空：
（1）亚铜离子（Cu^＋）基态时的电子排布式为       。
（2）砷、硒、溴为第4周期相邻元素，其中电负性最大的是       （填元素符号，下同）；第一电离能最小的是       。
（3）硼、铝与镓处于同一主族。
① AlC1₃在NaCl、KCl融烙盐中能形成A1₂C1₇^－其结构如图所示。其中A1  原子的杂化轨道类型为       ，配位键数目为       。

②B元素可形成B₇₀单质，它与金属钾掺杂在一起的化合物，其晶胞如图所示（白球位于立方体的体心和顶点，小黑球位于立方体的面上），则该化合物中B₇₀与钾原子个数比为       ，该化合物中的化学键类型有       。

A．离子键

B．极性键

C．非极性键

D．配位键

[选修3—物质结构与性质]钒是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业。回答下列问题：
（1）钒在元素周期表中的位置为    ，其价层电子排布图为   。
（2）钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为     、        。
（3）V₂O₅常用作SO₂转化为SO₃的催化剂。SO₂分子中S原子价层电子对数是   对，分子的立体构型为    ；SO₃气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为   ；SO₃的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为   ；该结构中S—O键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为   （填图2中字母），该分子中含有   个键。

（4）V₂O₅溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠（Na₃VO₄），该盐阴离子的立体构型为    ；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为    。

选考[化学---选修3：物质结构与性质] (15分)
太阳能电池板材料除单晶硅外，还有铜、铟、镓、硒等化学物质。
（1）铟与镓同是IIIA族元素，写出铟基态原子的电子排布式：      。
（2）硒为第四周期VIA族元素，与其相邻的元素有砷（33号）、溴（35号），则三种元素的电负性由小到大的顺序为      。（用元素符号表示）
（3）SeO₃分子的立体构型为      。
（4）硅烷（Si_nH_2n+2）的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是      。

（5）硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，如硼酸（H₃BO₃）在水溶液中能与水反应生成[B(OH)₄]^－，其中B原子的杂化类型为      。
（6）金属铜投入氨水中或投入H₂O₂溶液中均无明显现象，但投入氨水—过氧化氢混合液中，则铜片溶解，溶液呈深蓝色，写出该反应的离子方程式：      。
（7）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中金原子位于顶点，铜原子位于面心，则该合金中金原子(Au)与铜原子(Cu)个数比为      ；若该晶体的晶胞参数为a pm，则该合金密度为      g/cm³。（列出计算式，不要求计算结果，阿伏伽德罗数的值为N_A）

有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子；C的基态原子2p能级有1个单电子；E的内部各能层均排满，且有成单电子；D与E同周期，价电子数为2。则：
（1）写出基态E原子的价电子排布式                         。
（2）A的单质分子中键的个数为       。
（3）A、B、C三种元素第一电离能由大到小的顺序为               (用元素符号表示)
（4）B元素的氢化物的沸点是同族元素中最高的，原因是                    。
(5)A的最简单氢化物分子的空间构型为        ，其中A原子的杂化类型是       。
(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图，已知晶体的密度为g·cm^-3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a=          cm. (用、NA的计算式表示)

已知：①A的简单阴离子核外有2个电子，B元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍，E原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于分子晶体，F元素原子序数为26。
②X、Y和Z为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表：

回答下列问题：
（1）B元素原子核外已成对电子数是未成对电子数的____倍。
（2）X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为____（用元素符号表示）。
（3）分子式为A₂B、A₂E的两种物质中   __更稳定（用化学式表示），原因是____。
（4）X的氯化物的熔点比Y的氯化物的熔点____，原因是____。
（5）F的氯化物FCl₃与KSCN溶液反应显红色，该反应的离子方程式为____。等电子体指的是原子总数相同．价电子总数相同的分子．离子或基团，据此定义写出离子SCN^—的一种等电子体____。
（6）F的一种常见配合物F（CO）₃常温下呈液态，熔点为- 20．5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断F（CO）₅的晶体类型为    。F元素的单质晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如
图所示。在面心立方晶胞中F原子的配位数为____，体心立方晶胞的密度可表示为____。（F的原子半径为r）

锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu₄O（PO₄）₂，可通过下列反应制备：
2Na₃PO₄+4CuSO₄+2NH₃·H₂O=Cu₄O（PO₄）₂↓+3Na₂SO₄+（NH₄）₂SO₄+H₂O
（1）基态Cu²⁺的核外电子排布式为                       。
（2）根据价层电子对互斥模型（VSEPR），PO₄^3－离子内中心原子价层成键电子对和孤电子对之和为       ，离子的空间构型是                         。
（3）液氨分子间存在自耦电离：2NH₃ NH₂^－+NH₄⁺，NH₂^－中氮原子轨道的杂化类型是           ，H⁺易与NH₃形成NH₄⁺，配位键的解释是               。
（4）胆矾CuSO₄·5H₂O的结构示意图如下，其含有的微粒间作用力有             。（填序号）

a．离子键     
b．极性键    
c．金属键  
d．配位键   
e．氢键    
f．非极性键
（5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu（CN）₄]^2－，Cu²⁺的配位数为      ，1mol CN^－中含有的π键的数目为         。

【化学------选修物质结构与性质】五种短周期元素甲、乙、丙、丁、戊的原子序数依次增大，甲和丙同族，乙离子和丙离子具有相同的电子层结构。甲和乙、丁、戊均能形成共价型化合物。甲和乙形成的化合物在水中呈碱性，单质丁在单质戊中可燃烧产生白色烟雾。回答下列问题：
（1）五种元素中，原子半径最大的是       ，非金属性最强的是       ；（填元素符号）（各1分）；
（2）由甲和乙、丁、戊所形成的共价型化合物中，热稳定性最差的是      ；（用化学式表示）；
（3）甲和乙形成的化合物的中心原子的杂化类型为              ；甲和乙形成的化合物可与甲和戊形成的化合物反应，其产物中存在的化学键类型为              ；（各2分）
（4）除乙外，上述元素的电负性从大到小依次为            ；（填元素符号）；
（5）单质戊与水反应的离子方程式为                 ；
（6）一定条件下1．86g单质丁与2．912L单质戊（标准状况）反应，则产物为         ，（用化学式表示）其物质的量之比为              （各2分）。

氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：
（1）基态氮原子的价电子排布式是                  。
（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是          。
（3）（N₂H₄）分子可视为NH₃分子中的一个氢原子被—NH₂（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。
①N₂H₄分子中氮原子轨道的杂化类型是           。
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N₂O₄（1）+2N₂H₄（l）3N₂（g）+4H₂O（g）△H=" —103" 8．7kJ．mol^—1，若该反应中有4mol N—H键断裂，则形成的键有         mol。
③肼能与硫酸反应生成N₂H₆SO₄，N₂H₆SO₄晶体类型与硫酸铵相同，则N₂H₆SO₄的晶体内不存在         （填标号）
a．离子键      b．共价键     c．配位键     d．范德华力
（4）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料，在与石墨结构相似的六方氮化硼晶钵中，层内B原子与N原子之间的化学键为___        。
（5）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为3．615×l0^—10m，立方氮化硼晶胞中含有     个氮原子、     个硼原子，立方氮化硼的密度是      g．cm^一3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为N_A）